JPH03113155A - Improvement in performance of parallel index cam device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent the generation of an unreasonable compression force between a following roller and a cam which rolls in interlocking with the following roller and prevent the generation of vibration and noise, in a parallel index cam device in which the contour of a cam is shaped small in the vicinity of the recessed part of the cam and a preload is applied. CONSTITUTION:A locking cam 4, etc. are installed on a camshaft 2, and following rollers 17, 17a, 17b, etc. which contact the locking cam 4, etc. are installed on the spider of a spider shaft 3. The cam shaft 2 and the spider shaft 3 revolve as shown by the arrows 23 and 24, and in the vicinity of the part where the following roller 17b passes through the line connecting the center of the camshaft and the center of the spider, the pressure angle between the following roller 17 and the cam 4 is nearly 90 deg., and the contact force is increased. Since the cam is designed in condideration of the preload, the contact force is reduced. Thus, the generation of the noise and vibration due to the abnormal increase of the contact force can be avoided.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、パラレルインデックスカム装置において、
従節ローラがカム軸とスパイダ軸を結ぶ直線上を通過す
るときの予圧による内部発生応力の増大化を防ぐことに
より振動又は騒音の発生を未然に防止することを目的と
したパラレルインデックスカム装置の性能改善方法に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention provides a parallel index cam device that includes:
A parallel index cam device that aims to prevent the generation of vibration or noise by preventing an increase in internally generated stress due to preload when the follower roller passes on a straight line connecting the cam shaft and spider shaft. Concerning performance improvement methods.

（従来の技術） 従来、３枚のカムを用いたパラレルインデックスカム装
置は公知であり（実公昭５９−４２５３４号）、従節ロ
ーラと板カムとの間に予圧をかけて組立てることにより
運転中の振動を少なくすると共に、停留精度を改善し、
かつ装置の剛性を高めることが行われていた。(Prior art) A parallel index cam device using three cams has been known (Utility Model Publication No. 59-42534), and is assembled by applying preload between the follower roller and the plate cam during operation. Reduces vibration and improves stopping accuracy.
At the same time, attempts have been made to increase the rigidity of the device.

（発明により解決すべき課題） 前記従来のパラレルインデックスカム装置において、カ
ム軸の回転により、各従節ローラがカム軸とスパイダ軸
を結ぶ直線上を、両軸の中間で通過するときはその従節
ローラとカム輪郭との圧力角は９０″となる。例えば第
１図従節ローラ１９、第３図従節ローラ１７ｂ５第６図
従節ローラ１７ｂなどはその例である。従ってこれらの
状態では、前記予圧の逃げ場がなくなり、スパイダの従
節ローラとロッキングカムの四部との間で大きな圧縮力
が働くことになる。この圧縮力の為に予圧が大きいと、
振動や衝撃を発生し、回転が不円滑になる問題点があっ
た。(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional parallel index cam device, when each follower roller passes on a straight line connecting the camshaft and the spider shaft midway between the two axes due to the rotation of the camshaft, The pressure angle between the knot roller and the cam contour is 90''. Examples include the follower roller 19 in Fig. 1, the follower roller 17b in Fig. 3, and the follower roller 17b in Fig. 6. Therefore, in these conditions, , there is no place for the preload to escape, and a large compressive force acts between the follower roller of the spider and the four parts of the locking cam.If the preload is large due to this compressive force,
There were problems in that it generated vibrations and shocks, making rotation unsmooth.

（課題を解決する為の手段） 第７図はカムと従節ローラの関係位置をベクトル計算す
るための説明図である。(Means for Solving the Problems) FIG. 7 is an explanatory diagram for calculating vectors of the relative positions of the cam and the follower roller.

第７図において０１はカム軸中心０２はスパイダ軸中心
である。この図で、両軸の中心距離はＣでそのベクトル
はＣ１である。この図では従節ローラの取付半径をｇと
し、そのベクトルをＢとしている。Ｐはローラー中心の
カム半径（０２と従節ローラ中心を結ぶ線）のベクトル
である。In FIG. 7, 01 is the cam shaft center and 02 is the spider shaft center. In this figure, the distance between the centers of both axes is C and its vector is C1. In this figure, the mounting radius of the follower roller is g, and its vector is B. P is a vector of the cam radius at the center of the roller (the line connecting 02 and the center of the follower roller).

τを従節ローラの位置、θをカムの回転角とすると、カ
ムの回転に対する従節ローラの運動の軌跡は複素平面上
で下式のように表わされる（第７図）。When τ is the position of the follower roller and θ is the rotation angle of the cam, the locus of the movement of the follower roller with respect to the rotation of the cam is expressed on the complex plane as shown in the following equation (FIG. 7).

即ちＣ１−Ｃ−ｅ−ｊ“　　　　　　　　　　　・・・
（１）Ｂ２−Ｊ２・ｅｊｒ・・・（２） Ｐ３−Ｂ２＋ｃ＋ −４７ｅｊｒ＋Ｃｅ−ｊ“　　　　　・・・（３）ｐ４
−ＯｅＪ（τ−θ）　　−ｊ（π十〇）、（４）＋Ｃ 従って Ｐ４−　ｊｏｌｔ　（ｒ−＆）　ｅ”−０）−ｊ、ｃ・
θ・ｅ−ｊ（“−θ）−ゐ・ｅｊφ・・・（５）ここで
φはローラ中心軌跡の切線方向を示す。That is, C1-C-e-j"...
(1) B2-J2・ejr...(2) P3-B2+c+ -47ejr+Ce-j"...(3) p4
−OeJ(τ−θ) −j(π10), (4)+C Therefore, P4− jolt (r−&) e”−0)−j, c・
θ·e−j(“−θ)−i·ejφ (5) Here, φ indicates the tangential direction of the roller center locus.

曲率半径ρは次式で表わされる。The radius of curvature ρ is expressed by the following formula.

α＝τ−θ−φ β−−（π＋θ＋φ）　とおけば（５）式より５−−１
（ｒ−θ）ｓｉｎα＋ｃθｓｉｎβ　　−（７）φＳ　
−ＩＩ）　’ｒ’ｃｏｓ　ａ　−Ｊ　　（ｒ−ｊ）２！
ｓｉｎ　ａ−Ｃ−θ”　ｃｏｓβ　　　　　　　　　　
−１８）（６）　（７）　（８）より 曲率半径ρが凸から凹に変化するところから再び凹から
凸に変化するところまでの間で予圧量△Ｘを考慮した計
算式を設定する。α=τ−θ−φ β−−(π+θ+φ) From equation (5), 5−−1
(r-θ) sin α + cθ sin β − (7) φS
-II) 'r'cos a -J (r-j)2!
sin a-C-θ” cosβ
-18) (6) (7) From (8), set a calculation formula that takes into account the amount of preload ΔX between the point where the radius of curvature ρ changes from convex to concave to the point where it changes from concave to convex again.

すなわち ρ≦０　　・・・００のとき 軸間距離ｃ’　−ｃ−△Ｘとする これにより計算される曲率半径ρ　と（９）式の曲率半
径ρとを比較し １ρ−ρ′　１−Δｙ・・・（１１）　　これを予圧量
の補正値とし、０．０５≦△ｙ≦０．１の範囲において
△Ｘを再設定する。In other words, when ρ≦0...00, the distance between the axes is c' - c - △ (11) Use this as the correction value for the preload amount, and reset ΔX in the range of 0.05≦△y≦0.1.

（作　　用） この発明はカムの四部付近のところでカム輪郭を小さく
成形したので、予圧をかけたパラレルインデックスカム
において、従節ローラとそれに繋合し転勤するカムとの
間に無理な圧縮力の発生を未然に防止することになる。(Function) In this invention, the cam profile is formed small near the four parts of the cam, so in a preloaded parallel index cam, there is no unreasonable compressive force between the follower roller and the cam connected to it and transferred. This will prevent the occurrence.

（実施例１） この発明を第１図乃至第３図について説明する。(Example 1) This invention will be explained with reference to FIGS. 1 to 3.

ハウジング１ヘカム軸２とスパイダ軸３とを架設し、カ
ム軸２には、入力連導側から板カム５、ロッキングカム
４及び板カム６を順次固定する。A cam shaft 2 and a spider shaft 3 are installed in a housing 1, and a plate cam 5, a locking cam 4, and a plate cam 6 are sequentially fixed to the cam shaft 2 from the input communication side.

また、スパイダ軸３のスパイダには、前記ロッキングカ
ム４、板カム５．６と当接する従節ローラ１７．１７ａ
、１７ｂ　；　１８．１８ａ、１８ｂ　；及び１９．１
９ａ、１９ｂを夫々架設したもので、図中７は板カム５
とロッキングカム４との間に介挿した取付板、８はノッ
クピン、９は締付ボルト、２１は板カム６とロッキング
カム４とを固定するカム軸２のフランジである。Further, the spider of the spider shaft 3 has a follower roller 17.17a that comes into contact with the locking cam 4 and the plate cam 5.6.
, 17b; 18.18a, 18b; and 19.1
9a and 19b are respectively installed, and 7 in the figure is the plate cam 5.
8 is a knock pin, 9 is a tightening bolt, and 21 is a flange of the camshaft 2 that fixes the plate cam 6 and the locking cam 4.

また、スパイダ軸３にはフランジ１０に所定間隔を保っ
て円盤１１をノックピン２２で固定し、フランジ１０と
円盤１１との間へ従節円板１２．１３を嵌装し、前記ロ
ッキングカム４及び板カム５．６に対応するスパイダ１
５．１６．１４に従節ローラ１７．１７ａ、１７ｂ、１
８．１８ａ１１８ｂ、１９．１９ａ、１９ｂを夫々等間
隔に軸２０．２０で取付ける。然して各スパイダ１５．
１６．１４の各従節ローラ１７．１７ａ、１７ｂ。Further, a disk 11 is fixed to the spider shaft 3 with a dowel pin 22 at a predetermined distance from the flange 10, and a follower disk 12.13 is fitted between the flange 10 and the disk 11, and the locking cam 4 and Spider 1 corresponding to plate cam 5.6
5.16.14 Follower rollers 17.17a, 17b, 1
8. Attach 18a118b, 19.19a, 19b at equal intervals using shafts 20.20. However, each spider 15.
16.14 each follower roller 17.17a, 17b.

１８．１８ａ、１８ｂ、１９．１９ａ、１９ｂは第１図
のように正面図側よりみて等間隔に配置されており、少
なくとも三個の従節ローラがロッキングカム４および板
カム５．６の何れかに当接している。18.18a, 18b, 19.19a, and 19b are arranged at equal intervals when viewed from the front view side as shown in FIG. It is in contact with a crab.

前記実施例において、第１図中カム軸２とスパイダ軸３
が夫々矢示２３．２４のように回転し、第３図図示のよ
うに、従節ローラ１７ｂがカム軸中心とスパイダ中心を
結ぶ線を通過する付近では、従節ローラ１７ｂとカム４
の当接点の圧力角は９０″に近く、予圧の逃げ場がない
為に、当接力がきわめて大きくなるが、前記式（１１）
のように予圧を考慮してカムを設計しであるので、前記
当接力は皆無又は小さくなる。従って、前記当接力の異
常増大による騒音及び振動の発生は回避される。In the above embodiment, the camshaft 2 and spider shaft 3 in FIG.
rotate as shown by arrows 23 and 24, respectively, and as shown in FIG.
The pressure angle at the contact point is close to 90'', and there is no place for the preload to escape, so the contact force becomes extremely large, but the above formula (11)
Since the cam is designed taking preload into consideration, the contact force is zero or small. Therefore, generation of noise and vibration due to an abnormal increase in the contact force is avoided.

（実施例２） 次に第４図乃至第６図について説明する。(Example 2) Next, FIGS. 4 to 6 will be explained.

ハウジング１ヘカム軸２とスパイダ軸３とを架設し、カ
ム軸２には入力連導の遠い側から板カム４と、板カム５
．６を順次固定する。A cam shaft 2 and a spider shaft 3 are installed in the housing 1, and a plate cam 4 and a plate cam 5 are connected to the cam shaft 2 from the far side of the input connection.
．． 6 are fixed in sequence.

また、スパイダ軸３のスパイダには、前記板カム４．５
．６と当接する従節ローラ１７．１７ａ１１７ｂ　；　
１８．１８ａ、１８ｂ　；及び１９．１９ａ、１９ｂを
夫々架設したもので、図中７は板カム５．６の間に介挿
した取付板、８はノックビン、９は締付ボルト、２１は
板カム４．５及び６を固定するカム軸２のフランジであ
る。Further, the spider of the spider shaft 3 has the plate cam 4.5.
．． Follower roller 17.17a117b in contact with 6;
18.18a, 18b; and 19.19a, 19b are respectively constructed. In the figure, 7 is a mounting plate inserted between the plate cams 5.6, 8 is a knock bottle, 9 is a tightening bolt, and 21 is a plate. This is the flange of the camshaft 2 that fixes the cams 4.5 and 6.

また、スパイダ軸３には、フランジ１０に所定間隔を保
って円盤１１をノックピン２２で固定し、フランジ１０
と円盤１１との間へ従節円板１２．１３を嵌装し、前記
板カム４．５．６に対応するスパイダ１４．１５．１６
に従節ローラ１７．１７ａ’ｔ　ｉ７ｂ、１８．１８ａ
ｓ　１８ｂｓ　１９．１９ａ、１９ｂを夫々等間隔に軸
２０．２０で取付ける。然して各スパイダ１４．１５．
１６の各従節ローラ１７．１７ａ、１７ｂ、１８．１８
ａ１１８ｂ、１９．１９ａ、１９ｂは第４図のように正
面図側よりみて等間隔に配置されており、少なくとも三
個の従節ローラが板カム４および板カム５．６の何れか
に当接している。Further, a disk 11 is fixed to the spider shaft 3 with a dowel pin 22 at a predetermined distance from the flange 10, and the flange 10
A follower disk 12.13 is fitted between the disk 11 and the spider 14.15.16 corresponding to the plate cam 4.5.6.
Follower rollers 17.17a't i7b, 18.18a
s 18bs 19. Attach 19a and 19b at equal intervals using shafts 20 and 20. However, each spider 14.15.
16 follower rollers 17.17a, 17b, 18.18
a118b, 19.19a, and 19b are arranged at equal intervals when viewed from the front view side as shown in FIG. ing.

前記実施例において、第４図中カム軸２とスパイダ軸３
が夫々矢示２３．２４のように回転し、第６図図示のよ
うに、従節ローラ１７ｂがカム軸中心とスパイダ中心を
結ぶ線を通過する付近では、従節ローラとカム４の当接
点の圧力角は９０°に近く、予圧の逃げ場がない為に、
当接力がきわめて大きくなるが、前記式（１１）のよう
に予圧を考慮して設計しであるので、前記当接力は皆無
又は小さくなる。従って、前記当接力の異常増加による
騒音及び振動の発生は回避される。In the above embodiment, the camshaft 2 and spider shaft 3 in FIG.
rotate as indicated by arrows 23 and 24, respectively, and as shown in FIG. The pressure angle is close to 90°, and there is no escape for the preload, so
Although the contact force becomes extremely large, since the design takes preload into consideration as shown in equation (11), the contact force becomes zero or small. Therefore, generation of noise and vibration due to an abnormal increase in the contact force is avoided.

（発明の効果） 即ちこの発明によれば、従節ローラが、入力軸中心と出
力軸中心を結ぶ線を通過する近傍で、予圧を考慮して軸
間距離を設計しであるので、カムと従節ローラの異常当
接による振動、騒音を生じるおそれはない。(Effects of the Invention) That is, according to the present invention, the distance between the shafts of the follower roller is designed in consideration of preload in the vicinity where the follower roller passes through the line connecting the center of the input shaft and the center of the output shaft. There is no risk of vibration or noise caused by abnormal contact of the follower roller.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図はこの発明の実施例の要部の正面図、第２図は同
じく第１図中Ａ−Ａ位置における断面図、第３図は同じ
く従節ローラが入力軸と出力軸を結ぶ線上にある状態の
一部を省略した正面図、第４図は他の実施例の一部を省
略した正面図、第５図は同じく第６図中Ｂ−Ｂ位置にお
ける断面図、第６図は同じく従節ローラが入力軸と出力
軸を結ぶ線上にある状態の一部を省略した正面図、第７
図はカムと従節ローラの関係位置をベクトル計算をする
ための説明図である。 ２・・・カム軸　　　　　３・・・スパイダ軸４・・・
ロッキングカム　５．６・・・板カム１２．１３・・・
従節円板 １４．１５．１６・・・スパイダ １７、１７ａ、　１７ｂ、　１ｇ、　１８ａ、　Ｎｉｂ
、　１９．１９ａ、　１９ｂ・・・従節ローラFIG. 1 is a front view of essential parts of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line A-A in FIG. FIG. 4 is a partially omitted front view of another embodiment, FIG. 5 is a sectional view taken along line B-B in FIG. 6, and FIG. Similarly, the seventh figure is a front view with a portion omitted showing that the follower roller is on the line connecting the input shaft and the output shaft.
The figure is an explanatory diagram for vector calculation of the relative position of the cam and the follower roller. 2...Cam shaft 3...Spider shaft 4...
Locking cam 5.6...Plate cam 12.13...
Follower disc 14.15.16...spider 17, 17a, 17b, 1g, 18a, Nib
, 19.19a, 19b...follower roller

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １　２枚又は３枚の板カムを用いたパラレルインデック
スカム装置の改善において、従節ローラ軸の中心がスパ
イダ軸の中心とカム軸の中心とを結ぶ線上付近に位置す
る際のカムの輪郭を、理論計算による輪郭小さくするこ
とを特徴としたパラレルインデックスカム装置の性能改
善方法1. In improving a parallel index cam device using two or three plate cams, the outline of the cam when the center of the follower roller shaft is located near the line connecting the center of the spider shaft and the center of the cam shaft is , A method for improving the performance of a parallel index cam device characterized by reducing the contour based on theoretical calculations